Pengimejan Resonans Magnetik (MRI) telah memberi doktor keupayaan untuk mendapatkan imej struktur otak yang sangat baik. Teknik yang lebih baru dikenali sebagai MRI berfungsi boleh pergi lebih jauh dengan secara tidak langsung mengukur aktiviti otak juga. Walaupun kebanyakan masa teknik ini digunakan hanya dalam kajian penyelidikan, ia menjadi lebih biasa dalam persekitaran klinikal.
Anda mungkin pernah menjumpai imej yang dibuat menggunakan MRI berfungsi pada satu ketika. Mereka menunjukkan otak dengan kawasan berwarna yang menggambarkan kawasan otak yang dikaitkan dengan beberapa fungsi seperti bahasa atau pergerakan. Kajian ini sangat popular: Beratus-ratus artikel saintifik menggunakan teknologi ini diterbitkan setiap bulan, kebanyakannya juga disebut dalam akhbar awam. Tetapi bagaimanakah imej-imej ini dibuat, dan apakah sebenarnya yang diwakilinya?
:max_bytes(150000):strip_icc()/GettyImages-56611979-56c6b8743df78cfb37862e04.jpg)
Bagaimana MRI Berfungsi Berfungsi
MRI berfungsi menggunakan isyarat khas yang dipanggil kontras bergantung pada tahap oksigen darah (BOLD). Darah yang mengalir melalui otak membawa oksigen pada molekul yang dipanggil hemoglobin. Molekul hemoglobin juga membawa besi dan oleh itu mempunyai isyarat magnetik. Ternyata molekul hemoglobin mempunyai sifat magnet yang berbeza apabila ia dilekatkan pada oksigen berbanding ketika ia tidak membawa oksigen, dan perbezaan kecil ini dapat dikesan dengan mesin MRI.
Apabila kawasan otak lebih aktif, ia pada mulanya menggunakan banyak oksigen dalam darah. Tidak lama selepas itu, otak melebarkan saluran darah tempatan untuk memulihkan bekalan oksigen. Otak mungkin melakukan kerja ini terlalu baik supaya lebih banyak darah beroksigen masuk ke kawasan itu daripada yang digunakan pada mulanya. Mesin MRI boleh mengesan perbezaan isyarat yang terhasil daripada peningkatan oksigen darah ini.
Jadi kajian MRI berfungsi sebenarnya tidak melihat aktiviti neuron secara langsung, tetapi melihat bagaimana tahap oksigen darah berubah dan mengaitkan aktiviti ini dengan penembakan saraf. Kajian telah menunjukkan bahawa andaian ini biasanya betul, walaupun penyakit seperti kecacatan vaskular, tumor, dan juga penuaan normal boleh mengubah hubungan antara aktiviti saraf dan aliran darah tempatan yang menghasilkan isyarat BOLD.
Bagaimana Doktor Menggunakan MRI Fungsian
Oleh kerana ia adalah teknologi yang agak baru dan kerana teknik lain boleh menjawab soalan serupa yang boleh fMRI, fMRI tidak biasa digunakan dalam tetapan klinikal atau hospital. Walau bagaimanapun, ia boleh digunakan untuk membantu merancang pembedahan otak yang penting. Sebagai contoh, jika pakar bedah saraf ingin membuang tumor otak yang terletak berhampiran dengan pusat bahasa otak, mereka mungkin mengarahkan kajian fMRI untuk membantu menunjukkan dengan tepat bahagian otak yang terlibat dengan bahasa. Ini membantu pakar bedah saraf mengelakkan daripada merosakkan kawasan tersebut semasa melakukan pembedahan. Walau bagaimanapun, penggunaan fMRI yang paling biasa adalah dalam penyelidikan perubatan.
Jenis Penyelidikan yang Dilakukan Menggunakan fMRI
Terdapat dua cara utama menggunakan fMRI untuk menggambarkan fungsi otak. Satu kaedah memberi tumpuan kepada mencari kawasan tertentu otak yang bertindak balas terhadap beberapa tugas atau rangsangan. Sebagai contoh, orang dalam pengimbas MRI mungkin ditunjukkan papan dam berkelip pada beberapa titik, dan pada masa lain skrin kosong. Mereka mungkin diminta untuk menekan butang setiap kali mereka melihat papan dam yang berkelip. Isyarat semasa tugasan kemudiannya akan dibandingkan dengan isyarat apabila tugas itu tidak dilakukan, dan hasilnya akan menjadi sejenis gambaran tentang kawasan otak yang terlibat dengan melihat papan dam yang berkelip dan kemudian menekan butang.
Cara lain fMRI boleh digunakan adalah untuk menilai rangkaian saraf. Ini melibatkan mencari tahu bahagian otak yang bercakap antara satu sama lain. Jika satu kawasan otak biasanya menyala pada masa yang sama dengan yang lain, kedua-dua kawasan otak ini mungkin bersambung. Tiada tugas mungkin diperlukan untuk melakukan kajian seperti ini. Atas sebab ini, kajian ini kadangkala dipanggil pengimejan resonans magnetik berfungsi keadaan rehat.
Maklumat yang datang daripada kajian MRI berfungsi adalah sangat rumit dan memerlukan banyak analisis statistik untuk menjadi bermakna. Ini pada mulanya menyebabkan ramai orang tidak mempercayai hasil kajian MRI berfungsi, kerana nampaknya terdapat banyak peluang untuk kesilapan dalam analisis. Walau bagaimanapun, apabila kedua-dua penyelidik dan pengulas telah menjadi lebih biasa dengan teknologi baharu, keputusan menjadi lebih dipercayai dan boleh dipercayai.
Apa Yang Dipegang Masa Depan
Kajian MRI berfungsi telah menunjukkan banyak perkara yang berbeza tentang otak, selain mengesahkan apa yang telah kita ketahui tentang laluan saraf dan penyetempatan. Walaupun sukar untuk mengatakan sama ada fMRI akan digunakan secara lazim dalam persekitaran klinikal, populariti dan keberkesanannya sebagai alat penyelidikan sahaja menjadikannya penting bagi kedua-dua doktor dan orang awam untuk mempunyai pemahaman asas tentang cara alat ini berfungsi.
